Introducción: Análisis del árbol de fallos
En el mundo del mantenimiento y la fiabilidad, el análisis del árbol de fallos (AEF) es una herramienta líder para identificar y mitigar los riesgos asociados a sistemas complejos. Los responsables de mantenimiento de diversos sectores utilizan esta potente técnica para mejorar la fiabilidad y seguridad generales de sus activos.
En esta guía, profundizaremos en los fundamentos del análisis del árbol de fallos, sus principales Beneficios y cómo puede integrarse eficazmente en su estrategia de mantenimiento con la ayuda del softwareGMAO .
¿Qué es el análisis de árbol de fallos?
El análisis del árbol de fallos es un enfoque sistemático y descendente para identificar y evaluar las causas potenciales de diversos fallos del sistema. Consiste en utilizar un gráfico, conocido como árbol de fallos, para trazar visualmente las relaciones que conducen al fallo. Se trabaja hacia atrás a partir de un fallo inicial situado en la parte superior del árbol. Las ramas se construyen desentrañando las causas potenciales y los factores que contribuyen al fallo.
Su objetivo es identificar todas las causas potenciales de fallo de los equipos antes de que se produzcan. Al descomponer los sistemas complejos en sus componentes y analizar las interacciones entre ellos, el análisis del árbol de fallos ayuda a los responsables de mantenimiento a detectar posibles fallos antes de que se produzcan y a aplicar medidas preventivas específicas.
Pasos para realizar la FTA
El análisis del árbol de fallos puede parecer desalentador, pero en el fondo se trata simplemente de ensamblar ideas pieza por pieza. Siguiendo estos pasos podrá realizar un análisis básico del árbol de fallos.
1. 1. Definir el fallo
El primer paso del proceso, y posiblemente el más importante, es identificar el suceso de fallo que se va a analizar. El suceso situado en la cúspide del árbol será el que dicte todos los pasos siguientes; como tal, debe estar bien definido para que el resto del proceso se mantenga ordenado. Un fallo tampoco significa explícitamente una avería catastrófica de la maquinaria. El fracaso puede definirse como cualquier suceso que no cumpla las expectativas. Los tiempos de inactividad imprevistos, la rotación de personal o incluso los retrasos en el mantenimiento pueden analizarse mediante el proceso de análisis del árbol de fallos.
2. Identificar las causas
Una vez definido el fallo, pueden formularse hipótesis sobre las posibles causas. Empiece por las causas más sencillas y siga hacia fuera. Este paso requerirá una sólida comprensión del sistema que experimenta el fallo y de cómo debería funcionar cuando no hay problemas. Averigüe si el fallo es estrictamente mecánico, está relacionado con el software o puede ser una combinación de ambos. Recuerde que los errores humanos también pueden provocar problemas imprevistos. Una vez identificadas todas las causas, hay que clasificarlas según su probabilidad de ocurrencia.
3. Determinar los factores contribuyentes
El último paso antes de crear el diagrama es averiguar qué factores contribuyeron al fallo. Determinar si algo más afectó al sistema y contribuyó al fallo garantiza que no se pasen por alto detalles importantes.
4. Crear un diagrama de árbol de fallos
Ahora es el momento de presentar toda la información recopilada. Cree un árbol de fallos con el incidente en la parte superior y las causas en la parte inferior. Evalúe las relaciones entre las causas potenciales y los factores contribuyentes vinculándolos según sea necesario hasta llegar a la causa raíz. Si las fases de identificación de fallos y causas son exhaustivas, este paso debería ser bastante sencillo, como completar un puzzle en el que ya se han colocado todas las piezas en orden.
5. Evaluar y gestionar el riesgo
Uno de los pasos más cruciales del proceso es elaborar una evaluación de riesgos para las causas raíz identificadas. Para ello es necesario recopilar todos los datos disponibles sobre fallos para poder determinar la probabilidad de cada uno de los sucesos y causas del diagrama de la FTA. Los datos históricos pueden ser útiles en este caso, así como las proyecciones futuras para determinar dónde se encuentra el mayor riesgo.
Una vez logrado esto, hay que tomar medidas para minimizar las posibilidades de fallo. Sin embargo, también es importante recordar que el análisis del árbol de fallos es un proceso iterativo. Su evaluación de riesgos puede cambiar a medida que recopile más datos o realice cambios en sus sistemas.
6. Supervisar el rendimiento y revisar los progresos
Tras el análisis inicial del árbol de fallos, es importante tomar medidas para minimizar el riesgo en sus operaciones. Siga supervisando el rendimiento y evalúe periódicamente sus progresos, para poder determinar si ha conseguido reducir el riesgo. La FTA es un proceso continuo, y es una buena práctica actualizar continuamente el árbol de fallos para reflejar los datos más recientes.
¿Qué sectores utilizan el análisis del árbol de fallos?
Debido a su enfoque deductivo y metódico, el FTA se utiliza ampliamente para analizar sistemas complejos con múltiples puntos potenciales de fallo.
El análisis de árboles de fallos se utiliza con frecuencia en la industria manufacturera, el procesamiento químico, la energía nuclear, el petróleo y el gas, el transporte, la sanidad, la industria aeroespacial y la automoción, por citar sólo algunos sectores.
La metodología de la FTA es inestimable para comprobar la funcionalidad de las medidas de seguridad, hacer un seguimiento de la eficacia y mejorar el proceso presupuestario.
Ejemplos de ALC
He aquí algunos ejemplos en los que el TLC resulta especialmente útil.
Diseño e instalación de nuevos equipos
La FTA puede ser útil a la hora de diseñar un nuevo equipo. Este enfoque permite identificar y corregir posibles puntos de fallo durante el proceso de diseño. También debe realizarse una FTA exhaustiva antes de la instalación para evitar problemas imprevistos y costosas reparaciones.
Seguridad en una fábrica
Saber si hay algún accidente potencial a punto de producirse en sus instalaciones puede contribuir en gran medida a la seguridad de los trabajadores.
Optimizar el mantenimiento
Identificar los problemas antes de que los equipos se averíen permite establecer un plan de mantenimiento preventivo que puede ahorrar costes y evitar tiempos de inactividad.
Minimizar los fallos de la aviación
La FTA es extremadamente importante en la industria aeronáutica, donde un solo fallo puede tener consecuencias catastróficas. Puede dar lugar a directrices de seguridad mejoradas y reducir los retrasos mecánicos.
Cumplimiento de la normativa
Identificar las situaciones en las que los equipos o sistemas pueden quedar fuera de la normativa es crucial; permite establecer prioridades antes de que el cumplimiento se convierta en un verdadero problema.
Deducir la causa de la rotación de empleados
Cada empleado tiene un motivo diferente para marcharse, pero identificar los aspectos comunes que hacen que los trabajadores se marchen puede ayudar a reducir la rotación excesiva en la plantilla.
Modificación de cualquier sistema existente
No haga cambios en los sistemas internos integrales antes de analizar los riesgos. Es mejor estar preparado para un problema que tener que deducirlo sobre la marcha.
Integración del análisis del árbol de fallos con el software GMAO
El software del sistema informatizado de gestión del mantenimientoGMAOGMAO) es una poderosa herramienta que puede ayudar a los gestores de mantenimiento a racionalizar sus operaciones y mejorar la fiabilidad general de los activos. Aumentar el análisis de árbol de fallos con su software GMAO puede proporcionar varios Beneficios adicionales, incluyendo:
Información basada en datos
Si aprovecha la gran cantidad de datos almacenados en su GMAO, podrá mejorar el análisis del árbol de fallos con información en tiempo real sobre el rendimiento de los activos, el historial de mantenimiento y las tendencias de los fallos. Esto resultará beneficioso durante el proceso de evaluación de riesgos, permitiendo predicciones más inteligentes y decisiones bien informadas.
La cantidad de datos ya disponibles en un GMAO puede ser la diferencia entre una estimación aproximada y un análisis preciso. Es crucial para que el proceso de análisis del árbol de fallos sea más eficaz.
Flujos de trabajo automatizados
El software GMAO puede configurarse para activar automáticamente tareas de mantenimiento preventivo basadas en la información obtenida del análisis del árbol de fallos. Esto convierte inmediatamente su análisis en una verdadera gestión de riesgos sin tener que ocuparse de la ejecución manual. Ayuda a garantizar intervenciones oportunas y reduce la probabilidad de fallos críticos.
Seguimiento del rendimiento
Con la capacidad de supervisar los indicadores clave de rendimiento (KPI) de mantenimiento relacionados con la fiabilidad de los activos, los gestores pueden evaluar la eficacia de sus esfuerzos de análisis del árbol de fallos. A continuación, pueden introducir mejoras continuas en su plan de mantenimiento, garantizando una estrategia eficaz y rentable.
Documentación y conformidad
El software GMAO proporciona una plataforma centralizada para almacenar y gestionar la documentación, incluido el análisis del árbol de fallos, garantizando un fácil acceso. Cada vez que se actualiza un sistema o se añade un nuevo equipo, se puede consultar y adaptar el AEF existente para garantizar el cumplimiento y evitar problemas de compatibilidad.
Orígenes y evolución del análisis de árboles de fallos
El concepto de análisis del árbol de fallos se remonta a los años sesenta, cuando fue desarrollado por primera vez por los Laboratorios Bell Telephone para las Fuerzas Aéreas estadounidenses. El objetivo principal era mejorar la fiabilidad y seguridad del sistema de misiles Minuteman. Desde entonces, el análisis de árboles de fallos se ha extendido a diversos sectores.
En la actualidad, el análisis de árboles de fallos se ha convertido en una sofisticada herramienta de gestión de riesgos, que incorpora los avances de la tecnología informática y se beneficia de la investigación en curso en el campo de la ingeniería de la fiabilidad.
Componentes clave del análisis del árbol de fallos
Un árbol de fallos típico consta de varios componentes clave que ayudan a los responsables de mantenimiento a visualizar y analizar los posibles escenarios de fallo dentro de un sistema. Se muestran como símbolos de evento, símbolos de puerta y símbolos de transferencia. Algunos de estos componentes son:
Evento principal
Representa el principal resultado indeseable o fallo que el análisis pretende evitar. Suele situarse en la parte superior del diagrama de árbol de fallos.
Eventos intermedios
Se trata de sucesos que contribuyen al suceso principal y que pueden descomponerse en sucesos de nivel inferior o causas raíz.
Eventos básicos
Se trata de los sucesos de nivel más bajo en el árbol de fallos, que representan las causas raíz del fallo. Los sucesos básicos no pueden desglosarse más. Pueden ser fallos de hardware, errores humanos o cualquier tipo de fallo del sistema.
Puertas
Los operadores lógicos, como las puertas AND y OR, se utilizan para ilustrar las relaciones entre los distintos sucesos del árbol de fallos. Estas puertas ayudan a determinar la probabilidad de que se produzca el suceso principal en función de las probabilidades de los sucesos que contribuyen a él.
¿Qué son los símbolos del análisis del árbol de fallos?
Los diagramas de análisis del árbol de fallos utilizan símbolos en todos los sectores. Los símbolos y las convenciones de nomenclatura están estandarizados, lo que facilita la lectura de un diagrama FTA.
Los símbolos utilizados en los diagramas FTA se dividen en 3 categorías básicas: símbolos de evento, símbolos de puerta y símbolos de transferencia.
Símbolos de eventos
Los sucesos indican un fallo total o parcial en algún punto del sistema. Los diagramas de árbol de fallos utilizan símbolos distintos para los sucesos de nivel superior -el fallo catastrófico de un sistema- y los sucesos intermedios o básicos.
Tanto los sucesos intermedios como los básicos contribuyen al fallo de nivel superior del sistema. El uso de distintos símbolos aclara de inmediato qué elementos del flujo de trabajo de mantenimiento deben abordarse. Los símbolos también ilustran gráficamente los niveles de gravedad de cada problema.
Símbolos de la puerta
Los símbolos de las puertas indican la relación entre los acontecimientos. Ilustran las distintas formas en que los sucesos básicos e intermedios pueden contribuir a los sucesos de nivel superior.
Los símbolos de puerta más utilizados son AND y OR.
OR indica que cualquiera de una serie de acontecimientos puede producir un determinado resultado.
Y indica que ambos acontecimientos deben producirse para que se produzca el resultado.
Símbolos de transferencia
Los símbolos de transferencia son útiles en los diagramas FTA más grandes, donde los acontecimientos se repiten.
Los símbolos de transferencia indican que un acontecimiento concreto se desarrolla en otra parte del diagrama.
Los símbolos de transferencia indican que un acontecimiento se repite en un punto diferente más adelante en el diagrama.
Beneficios del análisis del árbol de fallos
El análisis del árbol de fallos ofrece muchas ventajas a los responsables de mantenimiento que trabajan para aumentar la fiabilidad y seguridad de sus activos. Algunos de los Beneficios clave incluyen:
Mejora de la identificación de riesgos
Al desglosar sistemáticamente un sistema existente en sus componentes, la FTA permite a los responsables de mantenimiento identificar y priorizar los posibles modos de fallo con mayor eficacia. Proporciona a los usuarios una mejor comprensión de todo el sistema y ofrece a los gestores una visión holística de sus procesos.
Considera todos los métodos de fallo
La FTA no sólo se centra en las averías de los equipos o los fallos del software, sino que también tiene en cuenta el elemento humano, que podría pasarse por alto en otros análisis. Los errores mecánicos por sí solos no pueden explicar totalmente los fallos; si no tiene en cuenta el error humano, no entenderá del todo los problemas a los que se enfrenta su planta.
El análisis del árbol de fallos tiene en cuenta todos los tipos de causas, lo que permite elaborar una lista exhaustiva de medidas preventivas, incluida una actualización de los procedimientos operativos estándar.
Mejora de la toma de decisiones
Con una comprensión clara de las posibles causas de los fallos, los responsables de mantenimiento pueden tomar decisiones más informadas sobre la asignación de recursos, el mantenimiento preventivo y las estrategias de mitigación de riesgos. El resultado es un mejor mantenimiento preventivo y unos esfuerzos de mantenimiento más eficientes.
Mejor comunicación
La naturaleza visual de los diagramas de árbol de fallos facilita la comunicación y la colaboración entre las distintas partes interesadas, incluidos los equipos de mantenimiento, los ingenieros y la dirección. Al ser fácil de entender, suscita debates fructíferos, no sólo explicaciones.
Evaluación cuantitativa del riesgo
El análisis del árbol de fallos permite calcular las probabilidades de fallo, que pueden utilizarse para evaluar y comparar los riesgos asociados a distintos escenarios de fallo. A continuación, estas probabilidades pueden clasificarse y utilizarse para priorizar las tareas de mantenimiento.
El análisis del árbol de fallos es una herramienta valiosa para los responsables de mantenimiento que buscan mejorar la fiabilidad y seguridad de sus activos. Al aprovechar un GMAO y realizar un FTA, puede aprovechar el poder de los conocimientos basados en datos, automatizar los flujos de trabajo y optimizar continuamente su estrategia de mantenimiento. Aproveche el potencial del análisis del árbol de fallos y eleve sus operaciones de mantenimiento a nuevos niveles de eficiencia y eficacia.
Inconvenientes del análisis del árbol de fallos
El análisis del árbol de fallos suele ser beneficioso, pero tiene algunas limitaciones. Conviene considerar el análisis de árbol de fallos como una herramienta más, en lugar de como una solución única para el mantenimiento.
El análisis del árbol de fallos puede resultar excesivamente complicado, sobre todo cuando se utiliza para analizar un sistema complejo. Construir y estudiar un diagrama de árbol de fallos elaborado puede ser un proceso exigente. Si ya estás bajo presión y se avecinan plazos, el AEF puede ser un proyecto que consuma demasiado tiempo.
La FTA también requiere cierta experiencia. Se necesita tiempo y formación para sentirse realmente cómodo con los símbolos, las convenciones de nomenclatura y el enfoque deductivo que requiere el FTA. Si trabaja con un equipo de mantenimiento reducido o carece de técnicos experimentados, es posible que no disponga de los recursos necesarios para desarrollar un análisis de árbol de fallos eficaz.
El análisis del árbol de fallos puede aportar información muy valiosa, pero también limitada. El FTA se centra en un único "evento principal" y sus causas. Esta información no ayuda a los equipos de mantenimiento a planificar con antelación otros posibles problemas.
Por último, para algunas organizaciones, la falta de buenos datos puede dificultar la realización de un análisis sólido del árbol de fallos. Como ocurre con muchas métricas, el análisis del árbol de fallos es tan bueno como los datos que lo componen. Los conjuntos de datos incompletos o el mantenimiento de registros inexactos pueden distorsionar los resultados, de modo que el análisis del árbol de fallos no sea preciso.
Afortunadamente, este problema tiene fácil solución. Un buen GMAO, como eMaint, captura, almacena y organiza los datos de la planta para que pueda realizar fácilmente los análisis necesarios.
eMaint captura y almacena todos los datos sobre el estado de sus activos, como los niveles de vibración, la temperatura y la calidad del aceite. El software también rastrea los datos de las órdenes de trabajo y las tareas de mantenimiento preventivo. Esencialmente, eMaint GMAO actúa como un repositorio central de los datos necesarios para realizar un análisis eficaz del árbol de fallos, identificando las causas raíz de los fallos de los activos y averiguando exactamente cómo mejorar su gestión del mantenimiento. El resultado es una mayor eficacia y una reducción drástica de los tiempos de inactividad en toda su organización.
Preguntas frecuentes sobre el análisis del árbol de fallos
¿Cuándo debe utilizarse el análisis del árbol de fallos?
El análisis del árbol de fallos suele realizarse durante la fase de diseño para comprobar los puntos débiles del sistema. Sin embargo, los equipos de mantenimiento suelen utilizar el análisis de árbol de fallos durante el funcionamiento de un sistema. Es una potente técnica de resolución de problemas que sirve para localizar los componentes de un sistema que están causando fallos.
¿Qué es diferencia hay entre el análisis del árbol de fallos y el análisis modal de fallos y efectos (AMFE)?
Aunque tanto el FTA como el FMEA se utilizan para identificar y mitigar riesgos en sistemas complejos, difieren en sus planteamientos. El análisis del árbol de fallos es un método descendente que parte de un resultado indeseable concreto y trabaja hacia atrás para identificar los factores que contribuyen a él. En cambio, el AMFE es un método ascendente que empieza por examinar los componentes individuales y sus posibles modos de fallo, para luego evaluar el impacto de esos fallos en el sistema global.
¿Qué es la diferencia entre el análisis del árbol de fallos y el análisis del árbol de sucesos?
El análisis del árbol de fallos y el análisis del árbol de sucesos son como dos caras de la misma moneda. El análisis de árbol de fallos es un enfoque descendente, que identifica un fallo (evento principal) y luego analiza los eventos que condujeron a ese fallo.
En cambio, el análisis de árbol de sucesos comienza con un suceso y luego analiza los posibles resultados de ese suceso.
Ambos enfoques son útiles para comprender los modos de fallo de un sistema y trabajar para aumentar la fiabilidad.
¿Puede utilizarse el análisis del árbol de fallos para la planificación proactiva del mantenimiento?
Sí, el análisis del árbol de fallos puede ser una parte integral de la planificación proactiva del mantenimiento. Al identificar los modos de fallo potenciales y sus causas de origen, los responsables de mantenimiento pueden desarrollar estrategias de mantenimiento preventivo específicas para minimizar la probabilidad de fallos críticos, reducir el tiempo de inactividad y prolongar la vida útil de sus activos. La incorporación de la información FTA a las acciones de su software GMAO puede mejorar aún más la planificación proactiva del mantenimiento mediante flujos de trabajo automatizados y la toma de decisiones basada en datos.